市政道路路面病害成因研究和应对策略探析

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1、市政道路路面病害成因研究和应对策略探析　　摘要：市政道路由于设计结构、设计荷载、养护管理和施工质量等一系列因素，路面出现严重的大面积病害。本文笔者将从设计角度谈谈市政道路路面病害的成因及简述其应对措施。关键词：市政道路；路面病害；成因；措施中图分类号：TU71文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）07-0078-020引言市政道路设计早在20世纪上半叶就已经开始研究，各国使用的方法多达几十种。随着科学技术以及信息技术的发展完善，现在我们开始采用力学、数学以及计算机等按照弹性理论或粘弹性理论计算出多层路面结构内的应力与变形，辅以一定的试验和调查，逐步建立了理论法，如今理论

2、法已成为路面结构设计方法的发展方向，并已开始被很多国家投入应用。路面根据其组成结构，可分为面层、基层与垫层，三者的设计都是至关重要的，任何一个环节设计不到位均会造成路面病害。所以为了延长市政道路的使用寿命以及行车安全与舒适性，路面结构设计必须引起设计者的高度重视。71市政道路路面常见病害及成因1.1路基破坏路基边坡长期暴露在外部环境，承受着来自外界的各种刺激，在各方面因素的影响之下，造成市政道路路基强度与稳定性不足，甚至失效。路基破坏常见的形式有填方路堤沉降破坏与挖方路堑边坡破坏，其中前者还包括全部或局部出现下沉，纵横向的开裂以及整体滑动或边坡滑坍等；而挖方路堑边坡破坏主要包括坍塌，滑

3、坡等。特别是在一些特殊路基形式，如果设计者没有充分了解当地水文、地质、气象等典型性，设计时按照一般路基选用常用横断面形式与地基处理方法，就更容易造成路基早期的严重破坏。常见的路基变形和破坏如下：①沉陷，路基在垂直方向产生较大的沉落，路基的不均匀下陷，造成局部路段破坏。路基沉陷有两种情况：1）路基沉落，因填料选择不当，填筑方法不合理，压实不足，在荷载和水、温度综合作用下，路基发生的向下沉陷；2）地基沉陷，原地面为软弱土，填筑前未作处理或换土，造成承载力不足，地基发生下沉，引起路堤下陷。②边坡塌方。③路基沿山坡滑动，在较陡的山坡上填筑路基，如果原地面较光滑未经凿毛或挖筑台阶，坡脚又未进行必

4、要的处理，在受到水的浸润或荷载及自重作用下，使填筑路基整体或局部沿坡面向下移动，路基失去整体稳定性。④不良水文地质条件造成的路基破坏。1.2路面破坏7市政道路路面主要采用具有耐久性强、平整度好、稳定度高等特性的沥青路面，在二线城市或者一些片区也常用混凝土路面。沥青路面属于柔性路面，容易受到外部因素的影响，发生病害不可避免。常见病害类型有：1.2.1路面松散类病害此类病害常见的有路面坑洞与松散两类。当路表水通过沥青路面缝隙进入路面结构层内，在车辆荷载的反复泵吸作用下，积水不断冲刷路层，使得路面层沥青粘度降低，然后集料松散脱落，出现坑洞。此外，当路面设计压实度或者施工压实度不够时，在超量车

5、辆荷载的作用下，导致面层沥青粘结力下降，出现坑洞也是常见的。松散病害的主要原因是集料跟沥青混合料二者之间的粘结失效。究其原因，主要是没有对集料与沥青的粘结力考虑充分，或者集料与沥青之间的搭配不当造成的。再者，如果设计时对于车流量考虑偏小的话，后期车流量超过设计限值，在陡然增加的车辆荷载作用下，集料与沥青的粘结力由于受力超限而失效，也是造成沥青路面出现坑槽、松散甚至是拱起破裂的原因之一。1.2.2路面裂缝类破坏7沥青路面裂缝常见的有纵向裂缝、横向裂缝以及龟裂。纵向裂缝一般是因为车辆行驶方向的接缝处理不当或者在路基设计时，对于地基沉降考虑不足，特别是在软土以及特殊土地区，对于地基地质性质不

6、清楚，设计时，对于地基处理方法采用不当，造成后期地基沉降严重，出现纵向裂缝。而横向裂缝的成因主要是因为设计者对于材料的选择不合适，沥青的抗拉能力以及路面底层材料的抗拉强度不足，在温度以及沥青收缩等因素的影响下，其材料承受的拉力超过其抗拉强度造成横向裂缝。龟裂在路面病害中比较常见，道路设计时，采用沥青的结构强度如果不足，在大量车辆荷载作用下，路面沥青压力发生正负交替反复变化，当荷载作用超过沥青的结构强度时，沥青路面会发生龟裂。如果不及时处置，龟裂会进一步发展导致沥青路面大面积破坏。1.2.3路面变形破坏常见的变形类病害有路面沉陷、车辙、路面波浪等。路面沉陷主要是路基变形引起的，路基破坏或

7、者软基处理设计不到位会造成基层的不均匀沉降，沉降导致路面变形破坏。车辙常见发生在市政道路转弯路面处，深度可达10-20mm，在较大车辆荷载下，道路沿着车辆车轮方向会出现较多轮迹，造成大面积路面变形。这是在设计时对车辆荷载考虑太小，在后期大量超限荷载作用下，道路由于长时间经受压缩和剪切变形，集料和沥青抗剪切变形能力不足产生车辙现象。当设计采用沥青混合料的强度不足，路面承载力降低，在车辆荷载反复作用下，沥青混合料产生推移和变形，形成具有波浪状的路面